Genetica umana molecolare

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
BIO/18 MED/03
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento è mirato all'approfondimento di argomenti di genetica umana, con attinenza alla genetica medica. Lo studente approfondirà le nozioni fondamentali della ereditarietà e dei meccanismi genetici alla base delle malattie mendeliane e non-mendeliane. Saranno fornite le basi teoriche e concettuali della genetica umana e medica e degli aspetti molecolari correlati, compresi i principi della consulenza genetica e i test genetici, e le competenze teoriche e metodologiche per applicare un corretto metodo di studio nell'ambito della genetica molecolare.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sarà in grado di descrivere e discutere i le modalità di trasmissione delle malattie ereditarie. Sarà in grado di formulare criticamente ipotesi circa la trasmissione delle malattie genetiche analizzando un albero genealogico. Saprà inoltre esporre i principi di base di nuove tecnologie utilizzate in ambito genomico e avrà acquisito le competenze teoriche e metodologiche per applicare un corretto metodo di studio nell'ambito della genetica molecolare.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l'a.a. 2021/22, verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria.
Programma
1. Struttura del genoma
Obiettivi: Conoscere la composizione del genoma, la struttura dei geni, delle regioni non codificanti e delle sequenze ripetute. Marcatori genetici. Mappaggio genetico e mappaggio fisico del genoma umano, il Progetto Genoma Umano e sequenziamento del genoma.

2. Mappaggio geni malattia e polimorfismi del DNA
Obiettivi: Conoscere i principi generali degli approcci utilizzati per il mappaggio di geni malattia, mediante l'identificazione di marcatori genetici e l'analisi di linkage. Aver chiaro i concetti di aplotipo e linkage disequilibrium.
Conoscere le peculiarità dei polimorfismi del DNA: RLFPs, minisatelliti (VNTR), microsatelliti (STR), SNPs e illustrare il loro uso come marcatori genetici.

3. Cariotipo
Obiettivi: conoscere l'assetto cromosomico umano, la struttura dei cromosomi e i principi per l'analisi del cariotipo. Descrivere le alterazioni del cariotipo: aneuploidie, alterazioni strutturali e poliploidie. Conoscere l'applicazione di tecniche di citogenetica classica e molecolare (FISH e CGHArray). Descrivere i meccanismi di generazione di mosaicismi cromosomico. Illustrare le caratteristiche delle malattie genomiche e i meccanismi correlati alle Copy Number Variations (CNVs). Illustrare le principali indicazioni alla diagnosi citogenetica prenatale e descrivere le tecniche utilizzate (diagnosi invasiva e NIPT).

4. Malattie mendeliane
Obiettivi: conoscere i modelli di trasmissione mendeliana dei caratteri ereditari, interpretare alberi genealogici, calcolando il rischio di trasmissione. Descrivere le eccezioni principali dell'ereditarietà mendeliana (Mutazioni de novo, penetranza incompleta, espressività variabile e mosaicismo germinale). Spiegare i concetti di eterogeneità allelica e genetica. Descrizione delle caratteristiche peculiari delle malattie a trasmissione mitocondriale.
Descrivere le malattie causate da mutazioni dinamiche e i maccanismi molecolari patogenetici alla base, con riferimento a malattie esemplificative di peculiari difetti molecolari.
Illustrare i test molecolari utilizzati per la diagnosi delle malattie mendeliane (sequenziamento Sanger, Next-generation sequencing e analisi dei difetti di metilazione).

5. Epigenetica e Imprinting genomico
Riconoscere le caratteristiche della trasmissione di patologie dovute a difetti dell'imprinting genomico. Illustrare i principi della regolazione dell'imprinting, le patologie associate e la disomia uniparentale.
Illustrare i concetti legati alle modificazioni epigenetiche e le interazioni dell'ambiente sul fenotipo attraverso le modificazioni epigenetiche.
Descrivere i test molecolari per evidenziare difetti epigenetici.

6. Determinazione genetica del sesso e Inattivazione del cromosoma X
Obiettivi: Illustrare i meccanismi molecolari e genetici alla base della determinazione del sesso durante l'embriogenesi. Descrivere alcune condizioni di patologie correlate a errori del differenziamento sessuale e meccanismi alla base.
Illustrare il significato biologico dell'inattivazione del cromosoma X e dei meccanismi molecolari che lo determinano e regolano. Descrivere le eccezioni al pattern di inattivazione casuale e le conseguenze fenotipiche per le patologie X-linked.

7. Caratteri Poligenici e multifattoriali
Obiettivi: Aver chiara la differenza tra caratteri monofattoriali e caratteri multifattoriali e metterla in relazione con l'esistenza di una variabilità discontinua e di una variabilità continua. Illustrare il modello che spiega la base genetica dei caratteri multifattoriali e conoscere i metodi che permettono di distinguere nell'uomo la componente ereditaria (ereditabilità) dalla componente ambientale. Saper distinguere tra caratteri multifattoriali a variabilità continua e caratteri con effetto soglia. Descrivere il modello soglia per la suscettibilità genetica. Descrivere il mappaggio dei caratteri complessi mediante studi di associazione.

8. I geni della predisposizione genetica al cancro
Obiettivi: Conoscere i principali geni-malattia associati alla predisposizione genetica al cancro e coinvolti nei meccanismi di riparazione del DNA e controllo del ciclo cellulare. Illustrare alcuni esempi di predisposizione genetica (predisposizione ai tumori del colon, ai tumori della mammella, al retinoblastoma e sindrome di Li Fraumeni). Aver chiaro il ruolo della consulenza genetica nelle famiglie con predisposizione ai tumori.
Prerequisiti
Sono richieste ottime conoscenze di Genetica di base e di Biologia molecolare.
Metodi didattici
Modalità di erogazione: Lezioni frontali interattive supportate da materiale proiettato. Gli studenti saranno stimolati a partecipare attivamente alla lezione per migliorare le proprie capacità critiche e la loro abilità di comunicare i concetti scientifici in modo corretto, stimolandoli inoltre alla lettura ed alla discussione della letteratura scientifica. Modalità di frequenza: fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
-Genetica in Medicina. Nussbaum, McInnes, Willard EdiSes (Thomson and Thompson).
Genetica molecolare umana. T. Strachan, A. Read. Ed. Zanichelli
-Copia delle diapositive e di materiale di studio e approfondimento (articoli e review) saranno disponibili sul sito Ariel.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La modalità di esame prevede una verifica orale, in cui si valuterà il livello di conoscenza e delle competenze acquisite. Inoltre, durante il colloquio lo studente sarà valutato in base alla capacità di instaurare una discussione su diversi argomenti trattati nell'insegnamento e di proporre collegamenti tra diversi temi della materia.
BIO/18 - GENETICA - CFU: 0
MED/03 - GENETICA MEDICA - CFU: 0
Lezioni: 48 ore
Docente/i
Ricevimento:
Da concordare per email
4B
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
Via Di Rudinì, 8 Ospedale San Paolo, Blocco C 6°piano